基于C8051F120的紫外型火焰探测器设计_王洋洋

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1、2013年第32卷第9期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)89基于C8051F120的紫外型火焰探测器设计王洋洋，高国强，张进明(南京工业大学自动化与电气工程学院，江苏南京210009)摘要:为解决传统火灾探测器测量精度低、反应时间慢的问题，研制了一种基于火焰发出的紫外线的探测器。分析了火焰探测器的检测原理和电路组成。电路组成部分主要包括紫外线传感器驱动模块、数据处理模块和通信报警模块。对采集的数据采用滑窗算法，从背景噪声中判断出火焰信号，提高了系统的灵敏度，降低了误报警率。为满足不同环境的需

2、求，还可以改变火焰探测器的灵敏度。实验结果表明:该火焰探测器的稳定性好、响应快、测量精度高，具有很高的实用价值。关键词:单片机;紫外线;升压;火焰中图分类号:TP212文献标识码:A文章编号:1000—9787(2013)09—0089—04DesignofultravioletflamedetectorbasedonC8051F120WANGYang-yang，GAOGuo-qiang，ZHANGJin-ming(SchoolofAutomationandElectricalEngineering，NanjingUniversityofTechn

3、ology，Nanjing210009，China)Abstract:Inordertoresolveproblemoftraditionalfiredetector，suchaslowmeasurementprecisionandslowresponse，anultravioletdetectorisdesignedbasedonflame．Detectionprincipleandcircuitofflamedetectorareanalyzed．CircuitconsistsofUVsensordrivemodule，dataprocessi

4、ngmodule，communicationandalarmmodule．Thecollecteddataisdealedwithslidingwindowalgorithmandjudgeflamesignalfrombackgroundnoise，whichimprovessensitivityofsystemandreducesfalsealarmrate．Besides，sensitivityoffiredetectorcanbechangedtomeettheneedsofdifferentenvironment．Experimental

5、resultsprovethatthisflamedetectorhascharacteristicsofgoodstability，fastresponse，highmeasurementprecisionandhashighpracticalvalue．Keywords:MCU;ultraviolet;boost;flame［3］0引言统。在煤矿、楼宇、大型仓库等一些有易燃易爆物品的场1系统硬件设计所，如果能尽快地发现火情，就能降低财产损失和人员伤1．1硬件电路图亡。最初的火灾探测方式有感烟型和感温型，它们通过检火焰探测器的基本硬件结构如图1所

6、示，主要包括数测有无烟雾产生或温度变化判断检测区域内是否发生火据采集模块、RS—485通信模块和数据处理模块。该系统主灾。感温型和感烟型火灾探测器是检测火灾产生的附加效要原理是R2868采集火焰发出的紫外线，R2868工作电路应，这种方式不仅容易产生误报警而且考虑到烟雾、温度的根据紫外线强度的不同转换为不同频率的脉冲信号。［1］传播速度，还会有较大的时间延迟。因此，火焰探测方C8051F120采用滑窗算法再对脉冲信号进行处理判断，从式作为一种新的火灾探测方式应运而生，它可以直接监测背景噪声中判断出火焰信号，如果有火焰则在现场进行声火焰，当有火焰产生

7、时，探测系统能立即检测到，极大地提光报警和液晶显示，并将报警信号经过RS—485通信送出。高了报警速度，并且由于是对火焰直接监测，也提高了系统为满足不同环境的需求，还可以通过按键输入部分改变火的准确率［2］。［4］焰探测器的灵敏度。本文研制的紫外型火焰探测器以低功耗、稳定型单片1．2硬件选择机C8051F120为核心，结合火焰传感器R2868，检测火焰发1．2．1紫外线传感器R2868出的紫外线，如有火焰则在现场进行声光报警和液晶显示，R2868称为火星发现者，能够准确地发现瞬间产生的同时将报警信息通过RS—485通信的形式送到DCS系火星，对18

8、5～260nm的狭窄光谱具有很高的灵敏度，它对收稿日期:2013—03—2690传感器与微系统第32卷R2668电路4~2